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傳感器基礎(chǔ)知識 |
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| 作者:lhfl9518 欄目:新手園地 | |
基礎(chǔ)知識 一、溫度測量的基本概念 1、 溫度定義: 溫度是表征物體冷熱程度的物理量。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量,而用來量度物體溫度數(shù)值的標(biāo)尺叫溫標(biāo)。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點(diǎn)(零點(diǎn))和測量溫度的基本單位。目前國際上用得較多的溫標(biāo)有華氏溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)和國際實用溫標(biāo)。 攝氏溫標(biāo)(℃)規(guī)定:在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,冰的熔點(diǎn)為0度,水的沸點(diǎn)為100度,中間劃分100等份,每等分為攝氏1度,符號為℃。 華氏溫標(biāo)(℉)規(guī)定:在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,冰的熔點(diǎn)為32度,水的沸點(diǎn)為212度,中間劃分180等份每等份為華氏1度符號為℉。 熱力學(xué)溫標(biāo)(符號T)又稱開爾文溫標(biāo)(符號K),或絕對溫標(biāo),它規(guī)定分子運(yùn)動停止時的溫度為絕對零度。 國際溫標(biāo):國際實用溫標(biāo)是一個國際協(xié)議性溫標(biāo),它與熱力學(xué)溫標(biāo)相接近,而且復(fù)現(xiàn)精度高,使用方便。目前國際通用的溫標(biāo)是1975年第15屆國際權(quán)度大會通過的《1968年國際實用溫標(biāo)-1975年修訂版》,記為:IPTS-68(REV-75)。但由于IPTS-68溫度存在一定的不捉,國際計量委員會在18屆國際計量大會第七號決議授權(quán)予1989年會議通過1990年國際ITS-90,ITS-90溫標(biāo)替代IPS-68。我國自 1990年國際溫標(biāo): a、 溫度單位:熱力學(xué)溫度是基本功手物理量,它的單位開爾文,定義為水三相點(diǎn)的熱力學(xué)溫度的1/273.16,使用了與273.15K(冰點(diǎn))的差值來表示溫度,因此現(xiàn)在仍保留這個方法。根據(jù)定義,攝氏度的大小等于開爾文,溫差亦可用攝氏度或開爾文來表示。國際溫標(biāo)ITS-90同時定義國際開爾文溫度(符號T90)和國際攝氏溫度(符號t90)。 b、 國際溫標(biāo)ITS-90的通則:ITS-90由0.65K向上到普朗克輻射定律使用單色輻射實際可測量的最高溫度。ITS-90是這樣制訂的即在全量程,任何于溫度采納時T的最佳估計值,與直接測量熱力學(xué)溫度相比T90的測量要方便的多,而且更為精密,并且有很高的復(fù)現(xiàn)性。 c、 ITS-90的定義: 第一溫區(qū)為0.65K到5.00K之間,T90由3He和4He的蒸汽壓與溫度的關(guān)系式來定義。 第二溫區(qū)為3.0K到氖三相點(diǎn)(24.5661K)之間T90是氦氣體溫度計來定義。 第三溫區(qū)為平蘅氫三相點(diǎn)(13.8033K)到銀的凝固點(diǎn)( 二、 度測量儀表的分類 溫度測量儀表按測溫方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。通常來說接觸式測溫儀表比較簡單、可靠、測量精度較高;但因測溫元件與被測介質(zhì)需要進(jìn)行充分的熱交金剛,需要一定的時間才能達(dá)到熱平衡,所以存在測溫的延遲現(xiàn)象,同時受耐高溫材料的限制,不能應(yīng)用于很高的溫度測量。非接觸式儀表測溫是通過熱輻射原理來測量溫度的,測量元件不需要與被測介質(zhì)接觸,測溫范圍廣,不受測溫上限的限制,也不會破壞被測物體的溫度場,反應(yīng)速度一般也比較快;但受到物體的發(fā)射率、測量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響,其測量誤差較大。 三、 傳感器的選用 國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對傳感器下的定義是:“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。 (一)、現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬別,如何根據(jù)具體的測量目的、測量對象以及測量環(huán)境合理選用傳感器,是在進(jìn)行某個量時首先要解決的問題。當(dāng)傳感器確定之后,與之相配套的測量方法和測量設(shè)備也可以確定了。測量結(jié)果的成敗,在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。 1、 根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型:要進(jìn)行一個具體的測量工作,首先要考慮采用何種原理的傳感器,這需要分析多方面的因素之后才能確定。因為,即使測量同一物理量,也有多種原理的傳感器可供選用,那一種原理的傳感器更為合適,則需要根據(jù)被測量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下具體問題:量程的大;被測位置對傳感器的體積要求;測量方式為接觸式或非接觸式;信號的引出方法,有線或是非接觸測量;傳感器的來源,是進(jìn)口還是國產(chǎn)的,價格能否接受,還是自行研制。 2、 靈敏度的選擇:通常,在傳感器的線性范圍內(nèi),希望傳感器的靈敏度越高越好,因為只有靈敏度高時,與被測量變化對應(yīng)的輸出信號才比較大有利于信號處理。但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測量無關(guān)的外界噪聲也容易混入,也會被放大系統(tǒng)放大,影響測量精度,因此要求傳感器本身具有很高的信躁比,盡量減少從外界引入的廠憂信號。傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測量是單向量,而且對其方向性要求較高,則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器,如果被測量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。 3、 頻率響應(yīng)特性:傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測量條件,實際上傳感器的響應(yīng)總有一定的延遲,希望延遲越短越好。傳感器的頻率響應(yīng)高,可測的信號頻率范圍就寬,而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響,機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低。在動態(tài)測量中,應(yīng)根據(jù)信號的特點(diǎn)(穩(wěn)態(tài)、隨機(jī)等)響應(yīng)特性,以免產(chǎn)生過火的誤差。
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| 2樓: | >>參與討論 |
| 作者: lhfl9518 于 2006/10/14 21:47:18 發(fā)布:
(二)測溫器: 1、熱電阻:熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器。它的主要特點(diǎn)是測量精度高,性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量精度是最高的,它不廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫,而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。 ① 熱電阻測溫原理及材料:熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測量的。熱電阻大都由金屬材料制成,目前應(yīng)用最多的是鉑和銅,此外,現(xiàn)在已開始采用銠、鎳、錳等材料制造熱電阻。 ② 熱電阻測溫系統(tǒng)的組成:熱電阻測溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線和數(shù)碼溫度控制顯示表等組成。必須注意兩點(diǎn):“熱電阻和數(shù)碼溫度控制顯示表的分度號必須一致;為了消除連接導(dǎo)線電阻變化的影響,必須采取三線制接法! 2、熱敏電阻: NTC熱敏電阻器,具有體積小,測試精度高,反應(yīng)速度快,穩(wěn)定可靠,抗老化,互換性,一致性好等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于空調(diào)、暖氣設(shè)備、電子體溫計、液位傳感器、汽車電子、電子臺歷等領(lǐng)域。 3、熱電偶:熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是: ①測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸,不受中間介質(zhì)影響。 ② 測量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+ ③ 構(gòu)造簡單,使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來非常方便。 (1).熱電偶測溫基本原理 將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來,構(gòu)成一個閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時,兩者之間便產(chǎn)生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。 (2).熱電偶的種類 常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。 (3).熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償 由于熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是采用貴金屬時),而測溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn),為了節(jié)省熱電偶材料,降低成本,通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把熱電偶的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi),連接到儀表端子上。必須指出,熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極,使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響,不起補(bǔ)償作用。因此,還需采用其他修正方法來補(bǔ)償冷端溫度t0≠ 四、我國在溫控領(lǐng)域的八大進(jìn)展 我國儀器儀表在實現(xiàn)微型化、數(shù)字化、智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化等方面緊跟國際發(fā)展的步伐,加大具有自主知識產(chǎn)權(quán)部分的開發(fā)研制及產(chǎn)業(yè)化的力度,取得了顯著的進(jìn)展。其中,值得提出的重大科技進(jìn)展主要包括以下八個方面: 五、液晶屏三怕 千萬不要讓任何帶有水分的東西進(jìn)入LCD。當(dāng)然,一旦發(fā)生這種情況也不要驚慌失措。如在開機(jī)前發(fā)現(xiàn)只是屏幕表面有霧氣,用軟布輕輕擦掉就可以了。然后再開機(jī)。如果水分已進(jìn)入LCD,那就把LCD放在溫暖的地方。比如說臺燈下,將里面的水分蒸發(fā)掉。如果發(fā)生屏幕“泛潮”的情況比較嚴(yán)重時,普通用戶還是打電話請服務(wù)商幫助解決,因為,較嚴(yán)重的潮氣會損害LCD的元器件,會導(dǎo)致液晶電極腐蝕,造成永久性損壞。 二、怕撞擊 尊重LCD脆弱性。在使用清潔劑的時候也要注意,不要把清潔劑直接噴到屏幕上,它有可能流到LCD內(nèi)部造成短路。正確的做法是用軟布粘上清潔劑輕輕擦試屏幕。記住,LCD的抗撞擊力的能力很小。許多晶體和靈敏的電器元件在遭受撞擊時會損壞。 & |
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| 3樓: | >>參與討論 |
| 作者: 林振海 于 2006/10/14 21:59:11 發(fā)布:
好貼!頂一下!我還要收藏哦! |
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| 4樓: | >>參與討論 |
| 作者: scb521 于 2006/10/14 22:09:59 發(fā)布:
頂一個 |
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